《瞄准2022中考物理压轴题》压轴题02 内能的利用（解析版）

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压轴题 02 内能的利用
一、考向分析
二、压轴题要领
1.单缸四冲程汽油机的工作循环
单缸四冲程内燃机的四个冲程
冲程名称 进气门 排气门 能量转化 能量来源 备注
吸气冲程 开 闭 飞轮转动的惯性 1个工作循环，
飞轮转动 2周，
经历 4个冲程，
对外做功 1次。
压缩冲程 闭 闭 机械能转化为内
能
飞轮转动的惯性
做功冲程 闭 闭 内能转化为机械
能
燃料燃烧释放的内
能
排气冲程 闭 开 飞轮转动的惯性
汽油机与柴油机的区别
比较项
目
结构 点火方
式
吸气冲程吸
入的物质
燃料 热机效率 应用
汽油机 顶 部 有 火 花
塞
点燃式 空气和汽油 汽油 26-40% 轿车等较轻便的机
械
柴油机 顶 部 有 喷 油
嘴
压燃式 空气 柴油 34-45% 轮船等较笨重的机
械
2.热机的效率
综合近几年对于中考信息的挖掘发现近几年中考命题专家对于热能以及内能的考
察越来越频繁。预计 2022 年中考会考察分子热运动：扩散；分子间作用力。内能：
影响物体内能大小的因素。内能的改变：做功和热传递。比热容：比热容的定义；
热量的计算。热机：燃料的热值定义及意义；内能的利用方式；热机。能量的转
化和守恒能源与可持续发展：能源的分类；新能源的开发。
1.热机效率：热机所做的有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比。其值一定小于 1。
公式：η= ×100%。一般用 W=Fs 或者 W=Pt 计算有用功；用 Q放=mq 或Q放=vq 计算 Q
放。
2.提高热机效率的一些途径：①让燃料燃烧更充分；②减轻热机的质量；③较少热机各部
件之间的摩擦；④废气再利用等。
3.能量守恒定律
能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其它形式，或者从一个
物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。
4.根据汽油机的转速计算单位时间内的做功、冲程数
因为 1个工作循环，飞轮转动 2圈，经历 4个冲程，对外做功 1次。所以根据转速计算单
位时间内的做功、冲程数时，关键看单位时间内飞轮转动的转数。设飞轮的转速为 NR/
min,则它等于 。
即1s 内飞轮转过 N/60 转，所以做功冲程数为 N/120；冲程数为 N/30。（即做功次数等于
转数的一半，冲程数等于转数的 2倍）
5.分子动理论
1.分子动理论：常见的物质是由大量分子、原子构成的，分子在永不停息地做无规则运
动，分子间同时存在着引力和斥力。
2.扩散现象是指不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象。它可以发生在任意两个物
态之间，表明物质的分子在做不停息的无规则运动。
3.物质存在的三态与分子间的作用力和距离有关。固体分子间的距离最小，作用力最大；
气体分子间的距离最大，作用力最小。
6.内能与内能的改变
1.构成物质的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。影响内能
的常见因素有：物态、种类、数量、分子结构、温度等。物态变化与内能的变化有关。
2.物体的机械能是物体运动的动能与势能之和，与物体的内能不同，二者可以同时存在。
3.任何物体都具有内能。具有内能的物体不一定同时具有机械能；但具有机械能的物体，
一定具有内能。
4.改变物体内能的方式：①做功—其它形式的能与内能之间的转化；②热传递—内能的转
移。
5.在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量（符号：Q；单位：J）。发生热传递的条件
是：物体间存在温度差；由高温物体传向低温物体，直至二者温度相同。
7.比热容
1.比热容：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的
质量和升高（或降低）的温度乘积之比。符号：c；定义公式：C= ；单位：J/（kg.
℃）。
2.影响比热容大小的因素：物态、种类。
3.计算公式：Q吸=cm（t末-t 初）；Q放=cm（t初-t 末）。
8.分子间的作用力
物体分子间的作用力有引力和斥力，二者同时存在。对外表现出的力与分子间的距离大小
有关。分子间距离较小时，表现为斥力；较大时，表现为引力；很大时，作用力可忽略。
物体存在的三种状态与分子间的作用力有关：固体分子间距离最小，作用力最大。
三、压轴题速练
1.（2021 怀化）如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】B
【解析】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，B正确。选
B。
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